La culture de neurones sensoriels animaux est un modèle in vitro couramment utilisé pour l’étude de l’inflammation neurogène, de la douleur ou du prurit. Cependant, cela pose des problèmes éthiques et d’extrapolation des résultats à l’homme. Depuis quelques années, des travaux ont mis en évidence la possibilité de différencier des iPS (cellules souches pluripotentes induites) ou des ES (cellules souches embryonnaires) en cellules ayant des caractéristiques de neurones sensoriels. Dans la plupart de ces travaux, ces neurones sont obtenus en deux étapes principales. Dans un premier temps, des cellules ES ou des iPS sont différenciées en cellules exprimant des marqueurs de précurseurs neuronaux et de la crête neurale. Puis dans un second temps, l’induction de la voie Wnt et/ou BMP permet la différenciation terminale. Nous avons cherché à savoir s’il était possible de différencier directement des cellules souches dérivées de la crête neurale en neurones sensoriels.

Pour cela, nous avons utilisé les skin-derived precursors (SKP) qui sont des cellules souches dérivées de la crête neurale, différentiables en neurones et extraites du tissu cutané. Nos travaux ont été réalisés à partir de peau abdominale. Les SKP ont été extraits par dissociation enzymatique et mécanique. Ces cellules ont été cultivées et entretenues en neurosphères dans un milieu classique contenant du FGF2 et de l’EGF. Après plusieurs semaines, les cellules ont été cultivées en adhérence pendant 1 à 2 passages puis placées en condition de différenciation. Afin d’induire la voie Wnt pour orienter une différenciation des SKP en neurones sensoriels, nous avons choisi le CHIR99201 qui active la voie Wnt par inhibition de la glycogène synthase kinase 3 bêta. Pour l’induction de la voie BMP, nous avons ajouté au CHIR99201, le BMP4.

Nous avons ainsi obtenu (1) une confirmation en PCR que nos cellules SKP exprimaient des marqueurs de cellules de la crête neurale et de précurseurs neuronaux (p75NTR, SOX9, AP2, PAX3) et que (2) après différenciation, elles acquéraient un phénotype de neurone sensoriel. Une partie des cellules acquérait une morphologie neuronale et bipolaire. En qPCR, nous avons pu montrer une augmentation par 7 de l’expression de BRN3A (marqueur des neurones sensoriels) après 20jours d’exposition au CHIR99201 et 8jours de BMP4 par rapport aux cellules non différenciées. Grâce à des immunomarquages, nous avons retrouvé dans cette population, 100 % de cellules exprimant les neurofilaments (marqueur neuronal) et p75NTR, 78 % de cellules exprimant BRN3A et 75 % des cellules exprimant la périphérine (marqueur des neurones périphériques) après 20jours dans les mêmes conditions. La présence du canal TRPV1 a pu être mise en évidence en immunocytochimie et PCR.

Ainsi, nous avons réussi à différencier des cellules souches issues de la peau adulte en cellules ayant un phénotype de neurones sensoriels.